(57)【要約】【課題】  ランフラット走行時の安定性や耐久性を高い状態に維持しながら、脚部の軽量化を図ることでタイヤのさらなる軽量化を実現する空気入りランフラットタイヤを提供する。【解決手段】  空気入りタイヤの内部に配設され前記空気入りタイヤと共にリムに組み付けられ、ランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体が備えられた空気入りランフラットタイヤであって、前記支持体は、その両端部に設けられた脚部が前記リムに組み付けられることで固定化されており、前記脚部に熱膨張性のマイクロカプセルが含有されていることを特徴とする空気入りランフラットタイヤである。【選択図】  図１
2006188102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤの内部に配設され前記空気入りタイヤと共にリムに組み付けられ、ランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体が備えられた空気入りランフラットタイヤであって、
前記支持体は、その両端部に設けられた脚部が前記リムに組み付けられることで固定化されており、
前記脚部に熱膨張性のマイクロカプセルが含有されていることを特徴とする空気入りランフラットタイヤ。
【請求項２】
前記マイクロカプセルが、前記脚部の加硫成型により膨張した状態となっていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りランフラットタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパンクした時、その状態のまま相当の距離を走行し得るようにタイヤの内部に配設される環状の支持体を具備する空気入りランフラットタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤでランフラット走行が可能、即ち、パンクしてタイヤ内圧が０ｋｇ／ｃｍ2になっても、ある程度の距離を安心して走行することが可能なタイヤ（以後、ランフラットタイヤと呼ぶ。）として、タイヤの空気室内におけるリムの部分に、鉄を始めとする金属や合成樹脂製の環状の中子（支持体）を取り付けた中子タイプが知られている。
【０００３】
この中子タイプでは、リムに組み込む回転中子タイプと、リムに取り付けられるタイヤ径方向断面において２つの凸部を有する形状（二山形状）の中子タイプが知られている（例えば、特許文献１参照）。回転中子タイプは回転中子を固定するための特殊ホイールが必要とされる点で汎用性に問題がある。一方、二山形状の中子タイプは、従来のリムに取り付けられるため汎用性が高い。
【０００４】
かかるランフラットタイヤでは、中子（支持体）は、その両端部が環状の脚部を介してリムに取り付けられている。当該脚部は支持体の固定とともに、ランフラット走行時の走行安定性とリム組み込み、リム解きの作業性等を向上させるために設けられる。脚部の材質としては耐久性、耐熱性を考慮して、ＮＲ（天然ゴム）系、ＩＲ（イソプレンゴム）系、ＢＲ（ブタジエンゴム）系、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）系、ＩＩＲ（ブチルゴム）系、等を単独もしくは適宜コンパウンドした加硫ゴムが使用されている。
【０００５】
ところで、走行時の燃費向上や走行安定性、およびリム組みやリム解きの易作業性のために、支持体の軽量化が図られている。具体的には、支持体全体の形状設計、支持体を構成する金属材料の最適化、支持体の薄肉化等が考えれるが、これらにも限界がある。また一方で、脚部の条件についてはほとんど検討されず、有用なものは見出されていない。
【０００６】
そこで、本発明者らは、燃費向上や走行安定性向上のため、支持体の軽量化について研究を重ねてきた。特にゴム部に関して、ガラスバルーンや樹脂バルーンを配合し軽量化する技術等を検討してきた。
【０００７】
しかし、ガラスバルーンに関しては、バルーンの殻壁に比重の高いガラスを用いているため、軽量化の効果には限界があった。また、樹脂バルーンは、ゴムに配合しコンパウンドにする際に混練時の圧力でつぶれることもあり、配合量に対する軽量化効果が低かった。
【特許文献１】特開平１０−２９７２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮し、ランフラット走行時の安定性や耐久性を高い状態に維持しながら脚部の軽量化を図ることで、タイヤのさらなる軽量化を実現する空気入りランフラットタイヤを提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、以下に示す本発明により解決される。
すなわち、本発明は、空気入りタイヤの内部に配設され前記空気入りタイヤと共にリムに組み付けられ、ランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体が備えられた空気入りランフラットタイヤであって、前記支持体は、その両端部に設けられた脚部が前記リムに組み付けられることで固定化されており、前記脚部に熱膨張性のマイクロカプセルが含有されていることを特徴とする空気入りランフラットタイヤである。
【００１０】
前記マイクロカプセルは、前記脚部の加硫成型により膨張した状態となっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上、本発明の空気入りランフラットタイヤは、ランフラット走行時の安定性や耐久性を高い状態に維持しながら脚部の軽量化を図り、タイヤのさらなる軽量化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態に係る空気入りランフラットタイヤについて図１を参照して説明する。
ここで、ランフラットタイヤ１０とは、図１に示すように、リム１２に空気入りタイヤ１４と支持体１６を組み付けたものをいう。リム１２は、空気入りタイヤ１４のサイズに対応した標準リムである。
空気入りタイヤ１４は、図１に示すように、一対のビード部１８と、両ビード部１８に跨がって延びるトロイド状のカーカス２０と、カーカス２０のクラウン部に位置する複数（本実施形態では２枚）のベルト層２２と、ベルト層２２の上部に形成されたトレッド部２４とを備える。
【００１３】
空気入りタイヤ１４の内部に配設される支持体１６は、図１に示す断面形状のものがリング状に形成されたものであり、支持部２６と、支持部２６の両端に加硫成形されたゴム製の脚部２８とを備え、脚部２８がリム１２に組み付けられることで固定化される。
【００１４】
脚部２８には、熱膨張性のマイクロカプセル（以下、単に「マイクロカプセル」ということがある）３０が含有されている。当該マイクロカプセル３０の殻壁は熱可塑性樹脂、その中身は低沸点の炭化水素からなることが好ましい。当該マイクロカプセル３０は、ゴムに配合・混練する際、中実の球体のためつぶれない。そして、ゴムの加硫時に低沸点炭化水素が気化しガスが発生することでマイクロカプセルが膨張する。膨張時にゴムの加硫が進行し、発泡軽量化ゴムとなる。これにより、ガラスバルーンより軽く、そして、樹脂バルーンのようにつぶれない軽量化ゴムとなり、支持体の軽量化が可能となる。
【００１５】
熱膨張性のマイクロカプセルの殻壁には、熱可塑性塩化ビニリデン系共重合体樹脂や熱可塑性アクリロニトリル系共重合体樹脂などが好適に用いられる。また、コア材としては低沸点炭化水素として、イソブタン、イソペンタン、ｎ−ヘプタン等が好適に用いられる。熱膨張性のマイクロカプセルに要求される物性として、ガラス点移転（Ｔｇ）が１２０℃以下といった特性を具備することが好ましい。
【００１６】
粒子径（脚部の加硫成型により膨張した状態での粒子径）は１μｍ〜５０００μｍであることが好ましく、１０μｍ〜１０００μｍであることがより好ましい。１μｍ未満では発泡の効果が得にくく、５０００μｍを超えると大きな発泡径となり、ゴム破壊の亀れつ点となり物性低下を招くことがある。
【００１７】
真密度は、０．００５〜０．８ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、０．０１〜０．５ｇ／ｃｍ3であることがより好ましい。０．８を超えると軽量化効果が得られないことがあり、０．００５未満では強度が低下してマイクロカプセルのつぶれが生じることがある。
【００１８】
マイクロカプセルは、同種ものだけでなく、複数種のものを混合して使用することができる。脚部中のマイクロカプセルの含有量は、０．５〜４．０質量％とすることが好ましく、１．０〜３．０質量％とすることがより好ましい。４．０質量％を超えると、マイクロカプセルが多すぎて母材の強度が著しく低下し、ランフラット走行に耐えられなくなることがあり、０．５質量％未満では、軽量化の効果が充分に得られないことがある。
【００１９】
また、マイクロカプセルは、その表面にシランカップリング剤を付与する表面処理を施すことが好ましい。シランカップリング剤は接着剤のような効果を発揮するため、かかる表面処理を施したマイクロカプセル３０を含有させることで、マイクロカプセル３０と母材との界面で生じるクラックの発生を防ぐことができる。その結果、軽量化とともに耐久性を向上させることが可能となる。
【００２０】
シランカップリング剤としては、ビニル系、アミノ系、メルカプト系、イソシアネート系等、種々のものを使用することができる。シランカップリング剤の添加量は、多すぎると軽量化が図れないことがあり、少なすぎると十分な耐クラック性を発揮することができないことがあるため、マイクロカプセル３０の０．２〜５質量％であることが好ましく、０．５〜３質量％であることがより好ましい。
【００２１】
マイクロカプセル３０を脚部２８の母材中に含有させるには、素練りした母材にマイクロカプセル３０を３本ロール等にて練りこみ、例えば１２０〜１８０℃で加硫すればよい。なお、シランカップリング剤による表面処理を施す場合は、３本ロール等にて練りこむ際に、マイクロカプセル３０としてシランカップリング剤を混合したマイクロカプセル３０を使用すればよい。
【００２２】
脚部２８に使用される母材としては、走行安定性や耐久性等を考慮して、ゴム材料であることが好ましい。
具体的には、天然ゴム、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）等を単独もしくはコンパウンディングした加硫ゴム、ウレタン系ゴム等であることが好ましく、特に密度の高いカーボンを配合しなくてもよいという観点から、ウレタン系ゴム等であることがより好ましい。
また、脚部２８の形状としては、図面に記載の形状に限定されず、用途等に応じて種々の形状とすることができる。
【００２３】
なお、本明細書において、標準リムとはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ  Ｂｏｏｋ２００２年度版規定のリムであり、標準荷重とはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ  Ｂｏｏｋ２００２年度版の単輪を適用した場合の最大負荷能力に相当する荷重である。
日本以外では、荷重とは下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことであり、内圧とは下記規格に記載されている単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、リムとは下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または、''Ａｐｐｒｏｖｅｄ  Ｒｉｍ''  、''Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ  Ｒｉｍ''）のことである。
規格は、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、''Ｔｈｅ  Ｔｉｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｉｎｃ．  のＹｅａｒ  Ｂｏｏｋ  ''であり、欧州では''Ｔｈｅ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｉｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳｔａｎｄａｒｄｓ  Ｍａｎｕａｌ''である。
【００２４】
以上のような本発明のランフラットタイヤでは、空気入りタイヤ１４の内圧が低下した場合、空気入りタイヤ１４のトレッド部２４を支持体１６の凸部（支持体１６のうち図面上、径方向に突出した部分）が支持して走行可能となる。
このとき、トレッド部２４の裏面や支持体１６の凸部に潤滑材等を塗布すれば耐磨耗性を向上させて、耐久性をより向上させることができる。
【実施例】
【００２５】
下記実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
（実施例１）
実施形態で説明した空気入りランフラットタイヤと同様の構成（図１参照）であり、２０５／７０Ｒ１５サイズの空気入りタイヤに支持体を挿入したものを、上記タイヤサイズに対応する標準リム（６Ｊ）に組み付けたランフラットタイヤを作製した。なお、支持体の両端部には脚部が設けられており、当該脚部をリムに組み付けて支持体を固定した。
【００２７】
支持体の脚部には天然ゴムの母材にマイクロカプセルを０．５ｗｔ％配合した。素練りした天然ゴムに３本ロールにて練りこみ、１５０℃，２０分間で加硫した。マイクロカプセルはマイクロスフィアＭ４３０（大日精化製）を使用した。
【００２８】
作製したランフラットタイヤを乗用車に装着し、１つの車輪のみ空気圧ゼロとして、４００ｋｍのランフラット走行を行う走行試験を行った。結果を下記表１に示す。また、脚部の比重および作製した支持体における脚部の質量も併せて、下記表１に示す。なお、走行試験の評価指標として、◎は４００ｋｍ以上の走行が可能であったことを示す。
【００２９】
（実施例２）
ビニル系シランカップリング剤でマイクロカプセル粒子に表面処理を施した以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤについて、実施例１と同様に４００ｋｍの走行試験を行った。結果と脚部の比重および作製した支持体における脚部の質量とを下記表１に示す。なお、ビニル系シランカップリング剤の添加量はマイクロカプセル粒子の１．０質量％とした。
【００３０】
（比較例１）
実施例１のマイクロカプセルの代わりに、スコッチライトＫ４６（住友３Ｍ）を１．３ｗｔ％配合した以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤについて、実施例１と同様に４００ｋｍの走行試験を行った。結果と脚部の比重および作製した支持体における脚部の質量とを下記表１に示す。
（比較例２）
実施例１のマイクロカプセルの代わりに、マツモトマイクロスフェアＦ−８２Ｄ（松本油脂）を０．５ｗｔ％配合した以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤについて、実施例１と同様に４００ｋｍの走行試験を行った。結果と脚部の比重および作製した支持体における脚部の質量とを下記表１に示す。
【００３１】
（比較例３）
マイクロカプセルを含有させなかった以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤについて、実施例１と同様に４００ｋｍの走行試験を行った。結果と脚部の比重および作製した支持体における脚部の質量とを下記表１に示す。
【００３２】
【表１】
2006188102.tif 000003
【００３３】
マイクロカプセルを含有させることで、脚部の比重を軽量化することができ、支持体としても軽量化することができた。また、走行試験においても、実用上問題ないレベルの走行距離を実現することができた。かかる結果より、燃費の向上といった効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る空気入りランフラットタイヤのリム装着時の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０    空気入りランフラットタイヤ
１２    リム
１４    空気入りタイヤ
１６    支持体
２４    トレッド部
２６    支持部
２８    脚部
３０  マイクロカプセル
【図１】
2006188102.tif 000004